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钢铁材料摩损是造成材料损失、经济损失和重大事故的重要原因。随着现代工业的飞速发展,传统耐磨材料难以满足现代工业的综合性能使用要求。钨系碳化物颗粒增强铁基复合涂层材料是解决该问题的有效途径之一。外加WC颗粒存在分解、污染和成本高等不足,采用原位合成WC制备技术成为新选择。本文采用钨极氩弧熔敷法,在Q235钢的表面制备出原位合成WC颗粒增强的铁基耐磨复合涂层,采用OM、SEM、EDS、XRD、洛氏硬度计、显微硬度计、湿砂橡胶式磨粒磨损试验机等测试手段,研究了钨的加入方式、(WO3+C)添加量、石墨添加量、WO3颗粒度对氩熔敷层组织、硬度及耐磨性的影响。研究结果表明:(1)采用WO3+C+WF372方式可以原位制备WC颗粒增强的铁基复合材料;熔覆粉末的配比为58%WO3+15%C+27%WF372时,原位合成了块状的WC颗粒,复合涂层的硬度高达HRC66.5,耐磨性最好,磨损量仅为0.0086g,磨损机制主要为显微切削;复合涂层与基体实现了良好的冶金结合;涂层的强化机制为第二相强化、固溶强化和细晶强化;(2)当WO3与C的摩尔比为1:4时,随着(WO3+C)添加量的增加,富钨相含量相应增多,当(WO3+C)添加量达到80%时,涂层中出现了少量的WC,涂层的硬度最高,耐磨性最佳;(3)当WO3添加量固定为58%时,随着石墨添加量的增加,钨系碳化物含量先增多后减少,形状依次呈现网状、鱼骨状、人字状、花瓣状、粗大的块状、层片状、粒状等;在石墨添加量为15%、18%时,涂层中原位WC颗粒沉底显著;当石墨添加量为15%时,涂层的工艺性能最佳;(4)固定熔覆粉末的配比为58%WO3+15%C+27%Fe,随着WO3粒度的减小,在涂层上部组织中钨系碳化物的体积分数先减少后增加再减少,形貌依次呈现为块状初晶WC、十字花瓣状初晶M6C、粒状或鱼骨状共晶M6C;硬度先减小后增加再减小,磨损量先增加后减小再增加;WO3未经球磨时,复合涂层的耐磨性最好。